Gemeinsam mit neun Partnern entwickelt die Hochschule Landshut ein
datenbasiertes Konzept, um die Ladeinfrastruktur für Elektromobilität
auszubauen und die europäischen Verkehrs- und Stromnetze zu entlasten. Das
Bundesministerium für Digitales und Verkehr fördert das Vorhaben mit
insgesamt knapp 4,2 Millionen Euro.

Der Ausbau der Elektromobilität und der dafür notwendigen
Ladeinfrastruktur ist eines der Kernziele der Europäischen Union.
Schnelles Laden und Netzstabilität sind dabei die Hauptthemen. Die
Konzepte hierfür benötigen umfassende Daten, auf deren Grundlage sich die
Auswirkungen auf die Netzstabilität, die Nachhaltigkeit sowie das
Optimierungspotential beurteilen lassen. Da bisher allerdings kaum
Untersuchungen dazu durchgeführt wurden, ist die Datenlage sehr gering.
Hier setzt das neue Forschungsprojekt Open Mobility Electric
Infrastructure (OMEI) unter Leitung der Hochschule Landshut an. Das
Projektteam aus insgesamt zehn Institutionen und Unternehmen will eine
frei verfügbare Datengrundlage schaffen, um eine nachhaltige, regionale
Ladeinfrastruktur zu planen und Konzepte für eine intelligente Nutzung der
E-Fahrzeuge zu bewerten. Darauf aufbauend entwickelt das Konsortium zudem
optimale ökologische, ökonomische und technische Lösungen für
Ladeinfrastrukturen im europäischen Verkehrsnetz, die regionale
erneuerbare Energien mit nachhaltiger Energiespeicherung kombinieren. Das
Konsortium will damit ein datenbasiertes Konzept übertragbar auf Europa
schaffen, wie Elektromobilität nachhaltig und wirtschaftlich ausgebaut
werden kann. Das Bundesministerium für Digitales und Verkehr fördert das
Vorhaben mit insgesamt knapp 4,2 Millionen Euro.

Belastung der europäischen Verkehrsnetze

„Der notwendige Ausbau der Elektro-Ladeinfrastruktur belastet die
europäischen Verkehrs- und Stromnetze enorm“, erläutert Projektleiter
Prof. Dr. Karl-Heinz Pettinger, Wissenschaftlicher Leiter am
Technologiezentrum Energie (TZE) der Hochschule Landshut, „um den
Leistungsbedarf zu decken, brauchen wir Schnellladesysteme an den
Hauptverkehrswegen in ganz Europa.“ Ein solcher Netzausbau sei allerdings
sehr ressourcenintensiv. Daher ist es wichtig, nachhaltige und
netzschonende Ladeinfrastrukturen zu schaffen und mehr regionale
erneuerbare Energien hierfür zu nutzen.

Intelligente Ladeinfrastruktur mithilfe von KI

Die Forschenden wollen deshalb im ersten Schritt Lade-, Anwender-,
Energie-, und Verkehrsdaten sammeln, um die Effekte einer intelligenten
Ladeinfrastruktur auf die Energiewende zu berechnen. Dazu errichtet das
Team an einer europäischen Hauptverkehrsader (z.B. entlang der Autobahn
A3) in zwei Modellregionen Demonstrationsanlagen, die eine
Schnellladesäule mit einem hybriden Energiespeicher kombinieren. Damit
könnten mehr regionale Energien für die Ladung von E-Autos genutzt werden,
wobei die Energiespeicher als Leistungspuffer dienen. Dies würde das
europäische Versorgungsnetz weniger belasten und Kosten beim Ausbau
überregionaler Ladeinfrastruktur einsparen. Zudem plant das Team eine
dritte Anlage für Endverbraucher, die bidirektional funktioniert, d.h. bei
der E-Autos sowohl geladen als auch entladen werden können. „Bei dieser
Vehicle-to-Home-Variante wollen wir das Potential der verfügbaren
Speicherkapazitäten der stehenden Fahrzeuge nutzen und somit netzbasierte
Lade- bzw. Entladeszenarien mithilfe von künstlicher Intelligenz
entwickeln“, so Prof. Pettinger. Ziel des Teams ist es, mithilfe dieser
beiden Ansätze am Ende ein gesamtheitliches Konzept für eine nachhaltige
Ladeinfrastruktur vorzulegen.

Thema in die Gesellschaft tragen

So erstellen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler anhand der
gesammelten Daten Simulationsmodelle, um standortunabhängige und
wirtschaftliche Betriebsstrategien zu entwickeln und zu optimieren. Die
generierten Daten werden schließlich über offene Datenportale zugänglich
gemacht. Zudem will das Konsortium durch eine aktive Bürgerbeteiligung das
Thema in die Gesellschaft tragen, um eine Akzeptanz für nötige
Veränderungen zu erzeugen. Die Ergebnisse werden daher in einer Anwender-
App transparent veröffentlicht.

Enge Zusammenarbeit des Konsortiums unter Leitung des TZE

Um das Projekt wie geplant umsetzen zu können, arbeiten die Projektpartner
in engem Austausch zusammen: Während die Batteriehersteller JB, FENECON
sowie der Ladesäulenbetreiber MER für die Errichtung und den Betrieb der
Energiespeicher bzw. Schnellladesäulen zuständig sind, erarbeitet das TZE
gemeinsam mit HEITEC den Systemaufbau sowie die Betriebsstrategien der
Ladeinfrastruktur und der Energiespeicher. Darüber hinaus ist das TZE
gemeinsam mit der Universität Passau für die Simulationsmodelle
verantwortlich und testet die Vehicle-to-Home-Anwendungen. Dr. Gerl, der
wissenschaftliche Projektkoordinator für den Lehrstuhl für verteilte
Informationssysteme betont, dass „nur durch eine umfangreiche und
nachhaltig verfügbare Datenbasis es gelingen kann, KI-basierte
Systemsimulationen und Optimierungen für Elektroladeinfrastrukturen in
Europa zu entwickeln. Dies ist der Fokus unserer Teilprojekts“.

Das Unternehmen Technagon entwickelt mit Abstimmung der technischen
Anforderungen eine bidirektionale Wallbox für Vehicle to Home Anwendungen.
TZE, IL und Technagon validieren und testen diese Anwendung an den
jeweiligen Standorten und Testfahrzeugen. Auf Basis von Stromnetz- und
Smart Meter-Daten, gestellt durch EVG Perlesreut eG, werden diese
Betriebsstrategien auf V2G Anwendungen validiert und optimiert. Im
Konsortium wird abschließend ein Betriebskonzept für Fahrzeugspeicher
(V2G/V2H) erarbeitet.

Nachhaltige Energieversorgung für E-Mobilität

Am Ende soll das Projekt dazu beitragen, die Elektromobilität auszubauen,
Netzüberlastungen zu vermeiden und den Bürgern und Bürgerinnen die
nachhaltige Nutzung der elektrischen Antriebe zu ermöglichen. Prof. Kosch
und Prof. Sauer betonen zusammen die technologische Innovationskraft des
Projekts. „Die daten-basierte Optimierung der Elektroladeinfrastruktur
sowie die Realisierung von Vehicle-to-Home- und Vehicle-to-Grid- Konzepten
in Bayern ist ein wichtiger Meilenstein für das zukunftsfähige nachhaltige
Mobilitätssystem in Deutschland“, führt Prof. Kosch aus. Prof. Sauer
ergänzt, dass „der Einsatz von Methoden der KI zur Steigerung der
Energieeffizienz in der Vehicle-to-Home- Vernetzung ein sehr hohes
Potential besitzt, und die Projektergebnisse für das regionale Energie-
Ökosystem sehr relevant sein werden.“ „Uns ist wichtig, eine nachhaltige
Energieversorgung für die Elektromobilität sicherzustellen“, so Prof.
Pettinger, „damit senken wir die CO2-Bilanz jedes E-Fahrzeugs.“

Über das Projekt OMEI

Das Projekt Open Mobility Elektro-Infrastruktur (OMEI) läuft noch bis Ende
2024 und wird von der Hochschule Landshut in Kooperation mit neun Partnern
durchgeführt. Die Projektleitung liegt bei Prof. Dr. Karl-Heinz Pettinger,
dem wissenschaftlichen Leiter des Technologiezentrums Energie der
Hochschule Landshut. Das Bundesministerium für Digitales und Verkehr
fördert das Vorhaben mit fast 4,8 Millionen Euro.

Digitale LinSel Konferenz 2022. Das Zentrum
Ökologischer Landbau der Universität Hohenheim lädt Linsen-Interessierte
zum Austausch ein.

Pflanzliches Protein vom heimischen Feld – die Linse ist ein wahres
„Superfood“. Auf deutschen Feldern wächst die alte Kulturpflanze jedoch
nur selten: Zu komplizierte Ernte, zu wenig Ertrag. Die LinSel-
Forschungsgruppe, koordiniert vom Zentrum Ökologischer Landbau der
Universität Hohenheim in Stuttgart, möchte das ändern: Sie stellt auf der
Konferenz sogenannte Genotypen vor, die sich als Vorläufer für Sorten für
den heimischen Anbau eignen. Ein weiterer Schwerpunkt sind die
Möglichkeiten, diese in Deutschland zu vermehren und zu kultivieren.
Weitere Informationen unter https://oeko.uni-hohenheim.de/linsel_konferenz

Die Wiederentdeckung der schwäbischen „Albleisa“ vor etwa 20 Jahren war
Anlass für neue Forschung rund um die Linse. Forschende interessieren sich
dafür, wie man die alte Kulturpflanze zurück auf heimische Felder bringen
kann, um Lieferwege zu verkürzen. Dafür gehen sie der Frage nach, welche
Genotypen sich für mitteleuropäische Verhältnisse eignen.

Gemeinsam mit beiden Fachgebieten Allgemeiner Pflanzenbau und Qualität
pflanzlicher Erzeugnisse des Instituts für Kulturpflanzenwissenschaften
der Universität Hohenheim, dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und
Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben, dem Keyserlingk-Institut, und
der Universität Kassel identifizierte das Zentrum Ökologischer Landbau der
Universität Hohenheim Genotypen, die sich für den Anbau in Deutschland
eignen.

Vom Labor aufs Versuchsfeld und auf den Acker

Über drei Jahre selektierte das Forschungsprojekt geeignete
Linsengenotypen für den heimischen Anbau. Zunächst untersuchte das IPK 110
Herkünfte, die in der Genbank eingelagert waren. Die Forschenden
analysierten, welche Linsen konkurrenzfähig sind und Potenzial für eine
ertragreiche Ernte haben.

Die ausgewählten Herkünfte kamen anschließend an die Universität
Hohenheim. Der Anbau auf Versuchsfeldern sollte zeigen, wie sich die
Linsen auf dem Feld entwickeln und ob die alten Sorten robust genug sind,
um den aktuellen Klimabedingungen standzuhalten.

Das Keyserlingk-Institut prüfte „on farm“ auf einem größeren Ackerschlag,
wie konkurrenzstark die Linsen-Genotypen sind, welche Krankheiten
auftreten können und wie viel Ertrag die Pflanzen bringen. Auch technische
Parameter, die wichtig für den Anbau sind, spielten hier eine Rolle: Wie
gut lassen sich unterschiedliche Genotypen ernten und wie viel Ernte
bleibt am Ende übrig? Forschende des Fachbereichs Ökologische
Agrarwissenschaften der Universität Kassel untersuchten, wie sich die
Sortentypen über mehrere Jahre an verschiedene Standorte anpassen und
welche Faktoren Umweltbedingungen, Boden und Klima dabei spielen.

Die Ernte wanderte wieder nach Hohenheim: Hier analysierten Forschende im
Labor unter anderem den Eiweißgehalt und die Tausendkornmasse – eine
wichtige Kenngröße im Saatguthandel.

Alte Sortentypen bieten überraschendes Potenzial

Übrig blieben schließlich sechs bis acht Sorten bzw. Genotypen, die ein
großes Potenzial für den regionalen Anbau haben. Alex Kröper,
wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Hohenheim, begleitete
den Versuchsanbau am Zentrum Ökologischer Landbau der Universität
Hohenheim: „Wir haben einige, teilweise alte Genbankakzessionen gefunden,
die im Versuchsanbau besser abschnitten als regional angebaute
Vergleichssorten. Diese Sorten bieten gute Voraussetzungen für einen
erfolgreichen Anbau in Deutschland.“

Die Herausforderung sei nun, die ausgewählten Linsen auf
landwirtschaftliche Flächen zu bringen. „Unter Landwirten gelten Linsen
bisher noch als wenig attraktiv und schwierig zu ernten. Weil die Pflanze
lange nicht in Deutschland kultiviert wurde, ist sie nicht an unsere
modernen Agrarsysteme angepasst. Eine professionelle Vermehrung steht noch
ganz am Anfang“, meint Dr. Sabine Zikeli, Koordinatorin des Projekts am
Zentrum Ökologischer Landbau. „Deswegen suchen wir auf unserer Konferenz
auch den aktiven Austausch mit Landwirten über die Vermehrung und
Vermarktung von heimischen Linsen.“

LinSel-Konferenz gibt Impulse für landwirtschaftliche Nutzung

Auf der LinSel-Konferenz erläutern die Projektpartner die Ergebnisse der
einzelnen Forschungsschritte und stellen die ausgewählten Linsen vor.
Weitere Impulse geben Forschende aus der Schweiz und Kanada, die ebenfalls
Feldversuche mit verschiedenen Linsenkulturen durchgeführt haben. In
verschiedenen Workshops geht es zudem darum, die Forschungsergebnisse in
die Praxis auf heimische Felder zu überführen. Dafür teilen Linsen-
Fachleute ihr Wissen über die gesamte Wertschöpfungskette der Pflanze –
von der Züchtung und Vermehrung von Sortentypen über den Nutzen von
Erzeugergemeinschaften bis zur Vermarktung.

HINTERGRUND: Die Wiederentdeckung der schwäbischen Alblinse

Bis in die 1950er Jahre war die schwäbische Alb Anbaugebiet für regionale
Linsensorten. Wegen der aufwendigen Ernte und des niedrigen Ertrags
verschwand die Linse jedoch mit der Zeit von den Feldern. Bis sich in den
1980er Jahre ein Bio-Landwirt – Woldemar Mammel, unter Linsen-
Interessierten bekannt als „Linsenpapst“ – in den Kopf setzte, Linsen
zurück in die schwäbische Landwirtschaft zu bringen.

Da die alten schwäbischen Sorten ausgestorben schienen, baute Mammel
zunächst andere Linsensorten an. Die Alblinse ging ihm jedoch nicht mehr
aus dem Kopf – er suchte über Jahrzehnte nach der regionalen Sorte. 2006
wurde sie schließlich in der Wawilow-Genbank in St. Petersburg
wiederentdeckt. Mammel reiste persönlich nach Russland, um die Alblinsen
abzuholen. Seitdem wächst die schwäbische Linse wieder auf der
schwäbischen Alb. Da die Nachfrage nach der regionalen Linse schnell
stieg, gründete sich die Erzeugergemeinschaft „Alb-Leisa“. Ihr gehören
mittlerweile über 110 Bauernhöfe an.

Prof. Dr. Sabine Gruber von der Universität Hohenheim teilte die
Begeisterung für den Linsenanbau auf der Schwäbischen Alb und etablierte
den Forschungsschwerpunkt am Institut für Kulturpflanzenwissenschaften,
Fachgebiet Allgemeiner Pflanzenbau. Der enge Austausch mit den Linsen-
Anbauern und -Anbauerinnen inspirierte sie bis zu ihrem Tod zu umfassenden
Forschungsarbeiten zu alten und neuen Kulturarten.

Weitere Informationen
Anmeldung zur LinSel Konferenz: https://oeko.uni-
hohenheim.de/linsel_konferenz
Informationen zum Forschungsprojekt LinSel: https://oeko.uni-
hohenheim.de/forschungsprojekt_linsel